i teknik audio video perencanaan sistem antena penerima

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Penulis:

Nurhadi Budi Santosa, M.Pd., 085961090009, email:

nurhadi_bs@yahoo.com

Penelaah:

Drs. Herry Sudjendro, M.T., 08123306114, email:

herrysudjendro@gmail.com

Copyright@2016

Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik danTenaga Kependidikan Bidang Otomotif dan Elektronika, Direktorat Jendral Guru dan Tenaga Kependidikan. Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

(6)

(7)

(8)

i

KATA SAMBUTAN

Peran guru profesional dalam proses pembelajaran sangat penting sebagai kunci keberhasilan belajar siswa. Guru profesional adalah guru yang kompeten membangun proses pembelajaran yang baik sehingga dapat menghasilkan pendidikan yang berkualitas. Hal tersebut menjadikan guru sebagai komponen yang menjadi fokus perhatian pemerintah pusat maupun pemerintah daerah dalam peningkatan mutu pendidikan terutama menyangkut kompetensi guru. Pengembangan profesionalitas guru melalui program Guru Pembelajar (GP) merupakan upaya peningkatan kompetensi untuk semua guru. Sejalan dengan hal tersebut, pemetaan kompetensi guru telah dilakukan melalui uji kompetensi guru (UKG) untuk kompetensi pedagogik dan profesional pada akhir tahun 2015. Hasil UKG menunjukkan peta kekuatan dan kelemahan kompetensi guru dalam penguasaan pengetahuan. Peta kompetensi guru tersebut dikelompokkan menjadi 10 (sepuluh) kelompok kompetensi. Tindak lanjut pelaksanaan UKG diwujudkan dalam bentuk pelatihan guru paska UKG melalui program Guru Pembelajar. Tujuannya untuk meningkatkan kumpetensi guru sebagai agen perubahan dan sumber belajar utama bagi peserta didik. Program Guru Pembelajar dilaksanakan melalui pola tatap muka, daring (online), dan campuran

(blended) tatap muka dengan online.

Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Kelautan Perikanan Teknolngi Informasl dan Komunlinisi (LP3TK KPTIK), dan Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Kepala Sekolah (LP2KS) merupakan Unit Pelaksana Teknis di Iingkungan Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan yang bertanggung jawab dalam mengembangkan perangkat dan melaksanakan peningkatan kompetensi guru sesuai bidangnya. Adapun perangkat pembelajaran yang dikembangkan tersebut adalah modul untuk program Guru Pembelajar (GP) tatap muka dan GP online

untuk semua mata pelajaran dan kelompok kompetensl. Dengan modul ini diharapkan program GP memberikan sumbangan yang sangat besar dalam peningkatan kualitas kompetensi guru.

Mari kita sukseskan program GP ini untuk mewujudkan Guru Mulia Karena Karya.

Jakarta, Februari 2016 Direktur Jenderal

Guru dan Tenaga Kependidikan,

(9)

(10)

iii

DAFTAR ISI

KATA SAMBUTAN ... i

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

PENDAHULUAN ... 1

A. Latar belakang ... 1

B. Tujuan Pembelajaran ... 1

C. Peta Kompetensi ... 2

D. Ruang Lingkup ... 2

E. Saran Cara Penggunaan Modul ... 3

Kegiatan Pembelajaran 1. Kabel Frekuensi Radio dan Televisi ... 5

A. Tujuan ... 5

B. Indikator Pencapaian Kompetensi ... 5

C. Uraian Materi ... 5

1. Jenis Kabel ... 5

2. Data Teknis ... 8

3. Definisi Pada Kabel ... 11

4. Kabel Koaksial Untuk Frekuensi Radio dan Televisi ... 15

D. Aktifitas Pembelajaran ... 20

E. Latihan/Tugas ... 21

F. Rangkuman ... 22

G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ... 23

Kegiatan Pembelajaran 2 : Konektor Frekuensi Radio dan Televisi ... 25

A. Tujuan ... 25

1. Konektor Frekuensi HF dan VHF ... 25

2. Konektor Frekuensi UHF/SHF ... 27

(11)

iv

F. Rangkuman ... 30

Kegiatan Pembelajaran 3 : Tipe Antena ... 33

A. Tujuan ... 33

1. Tipe Antena Dipole Setengah Gelombang ... 33

2. Tipe Antena Vertikal ... 37

3. Antena Tipe T ... 41

4. Antena Tipe L Terbalik ... 44

5. Antena Tipe Sloper ... 45

6. Antena Tipe Dipole Vertikal ... 46

7. Antena TV ... 47

8. Cara Memilih dan Memasang Antena TV yang Efektif ... 51

9. Antena Parabola ... 55

10. Antena Mobil ... 62

F. Rangkuman ... 67

Kegiatan Pembelajaran 4 : Data Teknis Antena ... 71

A. Tujuan ... 71

1. Data Teknis Antena HF ... 71

2. Data Teknis Antena VHF ... 77

3. Data Teknis Antena UHF ... 80

F. Rangkuman ... 84

Kegiatan Pembelajaran 5 : Pola Radiasi Antena (Antenna Radiation Patterns) ... 87

(12)

v

1. Pola Radiasi Antena Directional ... 88

2. Pola Radiasi Antena Omnidirectional ... 89

3. Sudut Elevasi Antena ... 90

F. Rangkuman ... 93

Kegiatan Pembelajaran 6 : Distribusi arus, tegangan dan daya antena (current, voltage and power distribution) ... 95

A. Tujuan ... 95

1. Distribusi Arus, Tegangan dan Daya ... 95

F. Rangkuman ... 98

Kegiatan Pembelajaran 7 : Impedansi antena (antenna impedance) ... 101

A. Tujuan ... 101

1. Impedansi Antena ... 101

2. Pentingnya Kesesuaian Impedansi ... 103

F. Rangkuman ... 105

Kegiatan Pembelajaran 8 : Merancang dan merealisasikan sistem antena109 A. Tujuan ... 109

(13)

vi

2. Membuat Antena VHF ... 112

3. Membuat Antena TV UHF Sederhana ... 116

F. Rangkuman ... 119

Kunci Jawaban ... 122

Evaluasi ... 125

Penutup ... 128

A. Kesimpulan ... 128

B. Tindak Lanjut ... 129

DAFTAR PUSTAKA ... 130

GLOSARIUM ... 132

(14)

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Kabel tembaga ... 6

Gambar 1.2. Contoh kabel koaksial ... 6

Gambar 1.3. Contoh kabel serat optik ... 7

Gambar 1.4. Kabel koaksial ... 9

Gambar 1.5. Data teknis kabel RG59BU ... 11

Gambar 1.6. Data teknis kabel koaksial RG-8 ... 12

Gambar 1.7. Data teknis kabel koaksial RG-6/U ... 13

Gambar 1.8. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (kapasitansi) ... 14

Gambar 1.9. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (velocity of propagation) ... 15

Gambar 1.10. Penampang kabel koaksial... 16

Gambar 1.11. Kabel koaksial RG59 ... 16

Gambar 1.12. Kabel koaksial RG-6 ... 17

Gambar 1.13. Kabel Coaxial RG-187 ... 18

Gambar 1.14. Kabel heliax FSJ1-75 ... 19

Gambar 1.15. Kabel Heliax LDF4-75A ... 20

Gambar 2.1. Konektor jenis PL-259/SO-239 male dan female ... 25

Gambar 2.3.Konektor PL-259 male untuk kabel RG-58 ... 26

Gambar 2.3.Konektor BNC male dan female ... 26

Gambar 2.4.Konektor TNC male dan female ... 26

Gambar 2.5. Konektor F male dan female ... 27

Gambar 2.6. Konektor N male ... 27

Gambar 2.7. Konektor 7/16 DIN male dan female... 28

Gambar 2.8. Konektor SMA male dan female ... 28

Gambar 2.9. Konektor aerial TV male dan female ... 29

Gambar 3.1. Antena Monopole dan Dipole ... 34

Gambar 3.2. Cara pemasangan SWR meter saat matching antena ... 34

Gambar 3.3. Sudut elevasi pancaran antena Dipole ... 35

Gambar 3.4. Respon antena Dipole di ketinggian ... 36

Gambar 3.5. Pola sudut elevasi di ketinggian antena tertentu ... 36

Gambar 3.6. Mengumpan daya pada antena Dipole ... 37

Gambar 3.7. Inverted V Dipole ... 37

(15)

viii

Gambar 3.9. Radiation pattern ... 38

Gambar 3.10. Skip Distance on HF ... 39

Gambar 3.11. Radiator length ... 40

Gambar 3.12. Short Vert Design ... 40

Gambar 3.13. Trap coil loss ... 41

Gambar 3.14. Model antena tipe T... 41

Gambar 3.15. Rancangan antena tipe T ... 42

Gambar 3.16. Arah pancaran antena Dipole ... 43

Gambar 3.17. Pemasangan antena L terbalik ... 44

Gambar 3.18. Dasar antena L terbalik ... 44

Gambar 3.19. Model antena L terbalik dengan Feedpoint di atas ... 45

Gambar 3.20. Antena model Sloper ... 46

Gambar 3.28.(a) Model antena dipole vertikal, (b) antena dipole vertikal untuk pemancar FM... 46

Gambar 3.22. Pola radiasi antena Yagi ... 48

Gambar 3.23. Antena TV VHF ... 49

Gambar 3.24. Contoh antena TV UHF ... 49

Gambar 3.25. Antena TV kurang sesuai daerah kerjanya ... 50

Gambar 3.26. Antena TV sesuai daerah kerjanya ... 50

Gambar 3.27. Antena TV UHF ... 51

Gambar 3.28. Sambungan dari antena langsung ... 52

Gambar 3.29. Pemasangan booster pada antena TV ... 52

Gambar 3.30. Satu antena untuk 4 buah TV ... 53

Gambar 3.31. Penggabungan 2 antena menjadi 1 saluran ... 54

Gambar 3.32. Jenis waveguide ... 56

Gambar 3.33. Karakteristik umum waveguide ... 56

Gambar 3.34. Ilustrasi penempatan satelit ... 57

Gambar 3.35. Contoh kompas ... 57

Gambar 3.36. Contoh waterpass ... 58

Gambar 3.37. Contoh pemasangan parabola ... 58

Gambar 3.38. Contoh LNB... 58

Gambar 3.39. Bagian dalam LNB ... 59

Gambar 3.40. Arah datang sinyal pada antena parabola ... 59

(16)

ix

Gambar 3.42. Pemasangan 2 LNB ... 61

Gambar 3.43. Penggabungan 2 LNB ... 61

Gambar 3.44. Cara memasang antena vertikal ¼ lamda ... 64

Gambar 3.45. (A) Bentuk jadi antena vertikal 5/8 lamda bekerja di 220MHz. (B). Skema rangkaian antena-nya ... 65

Gambar 3.46. Berbagaimacam posisi penempatan antena VHF/UHF mobil ... 65

Gambar 3.47. Contoh pemasangan antena VHF/UHF vertikal di mobil ... 66

Gambar 4.1. Bentuk antena A3S setelah di instal ... 72

Gambar 4.2. Boom antenna A3S ... 72

Gambar 4.3. Cara pemasangan element ... 73

Gambar 4.4. Cara pemasangan element A3S ... 74

Gambar 4.5. Cara pemasangan RF Choke ... 75

Gambar 4.6. Pemasangan antena A3S ke tiang penyangga ... 75

Gambar 4.7. Antena Yagi model A144-11 ... 77

Gambar 4.8. Antena TV VHF/UHF ... 79

Gambar 4.9. Antena Yagi UHF model A449-6S ... 80

Gambar 4.10. Antena TV UHF ... 81

Gambar 5.1. Dimensi pola radiasi ... 87

Gambar 5.2.Ilustrasi bidang pola radiasi ... 88

Gambar 5.3. Pola Radiasi Antena Directional ... 89

Gambar 5.4. Bentuk pola radiasi gelombang antena Directional ... 89

Gambar 5.5. Pola Radiasi Antena Omnidirectional ... 89

Gambar 5.6. Bentuk pola radiasi gelombang antena Omnidirectional ... 90

Gambar 5.7. Antena dipole ½ ʎ ... 90

Gambar 5.8. Geometri sederhana perambatan gelombang radio ... 91

Gambar 5.9. Pola radiasi antena dipole ½ λ untuk ketinggian berbeda ... 91

Gambar 6.1. Arus dan Tegangan pada Antena ... 95

Gambar 6.2. Pola Distribusi Arus dan Tegangan ... 96

Gambar 6.3. Pola distribusi arus pada antena 5/8ʎ ... 97

Gambar 6.4. Pola distribusi daya antena ... 97

Gambar 7.1. Macam-macam kabel transmisi ... 104

Gambar 8.1. Bentuk antena 80 meter band ... 110

Gambar 8.2.Cara pemasangan SWR meter ... 111

(17)

x

Gambar 8.4. Bahan membuat antena vertikal ... 113

Gambar 8.5. Ground antena vertikal ... 114

Gambar 8.6. Antena vertikal dari samping ... 114

Gambar 8.7. Pemasangan kabel ... 114

Gambar 8.8. Bentuk akhir antena ground plane vertikal ... 115

Gambar 8.9. Pengetesan antena VHF dengan SWR meter ... 115

Gambar 8.10. Pengujian antena VHF dengan antena analizer ... 116

Gambar 8.11. Sayap kupu-kupu antena TV UHF ... 117

Gambar 8.18. Reflektor antena TV UHF ... 117

Gambar 8.13. Perakitan antena TV UHF ... 117

Gambar 8.14. Cara memasang kabel antena ... 118

(18)

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Tabel besar kapasitansi bermacam-macam kabel koaksial ... 13

Tabel 1.2. Data teknis kabel koaksial RG-59 ... 17

Tabel 1.5. Data teknis kabel heliax FSJ1-75 ... 20

Tabel 3.1. Number of radial ground ... 39

Tabel 3.2. Pembagian kanal TV ... 54

Tabel 4.2.Bagian boom antena A3S ... 72

Tabel 4.3. Data reflector, element, dan director A3S ... 74

Tabel 4.3. Spesifikasi antena A3S ... 76

Tabel 4.4. Spesifikasi teknis antena model A144-11 ... 78

Tabel 4.5. Spesifikasi teknis antena VHF/UHF DG-27 ... 79

Tabel 4.6. Data spesifikasi antena A449-6S ... 80

(19)

xii

DAFTAR LAMPIRAN

(20)

(21)

(22)

1

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Perencanaan Sistem Antena Penerima adalah merupakan salah satu mata diklat tingkat tinggi yang dibutuhkan dalam Teknik Elektronika Audio-Video dan merupakan dasar dari pekerjaan merencanakan, menerapkan dan pemasangan berbagai macam model antena, yaitu antena penerima.

Dengan modul ini peserta diharapkan dapat melakukan dan menguasai materi dengan benar karena akan menunjang pada proses diklat berikutnya. Perencanaan Sistem Antena Penerima merupakan salah satu bentuk dan alat bantu ajar yang dapat digunakan di bengkel pada saat guru melakukan praktik teknik antena.

Peningkatan efisiensi dan efektifitas proses belajar mengajar yang berorientasi pada proses pembelajaran tuntas.

Proses diklat akan menjadi program dan terencana untuk meningkatkan pengetahuan dan keterampilan pada guru peserta diklat.

B. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti pembelajaran peserta diharapkan dapat :

1. Menerapkan penggunaan berbagai macam kabel frekuensi radio dan televisi sesuai dengan spesifikasinya.

2. Menerapkan penggunaan berbagai macam konektor frekuensi radio dan televisi sesuai dengan spesifikasinya.

3. Menerapkan penggunaan berbagai macam tipe antena sesuai dengan spesifikasinya.

4. Menerapkan penggunaan data teknis antena 5. Menerapkan penggunaan pola radiasi antena

6. Menerapkan penggunaan distribusi arus, tegangan dan daya antena 7. Menerapkan pentingnya kesesuaian impedansi antena

(23)

2

C. Peta Kompetensi

PETA KEDUDUKAN MODUL ELEKTRONIKA AUDIO-VIDEO

D. Ruang Lingkup

1. Kabel frekuensi radio dan Televisi

a. Jenis Kabel b. Data Teknis

c. Definisi Pada Kabel

d. Kabel Koaksial Untuk Frekuensi Radio (RF)

2. Konektor Frekuensi Radio dan Televisi

Macam-macam konektor frekuensi radio dan televisi

3. Tipe Antena

(24)

3

4. Data Teknis Antena

a. Data teknis antena HF b. Data teknis antena VHF c. Data teknis antena UHF

5. Pola Radiasi Antena (

antenna radiation patterns

)

a. Pola Radiasi Antena Directional

b. Pola Radiasi Antena Omnidirectional

6. Distribusi arus, tegangan dan daya antena (

current, voltage and

power distribution

)

a. Distribusi Arus dan Tegangan (Current & Voltage Distribution) b. Daya antena

7. Impedansi antena (

antenna impedance

)

Pentingnya kesesuaian impedansi antena

8. Merancang dan merealisasikan sistem antena

a. Antena HF b. Antena VHF c. Antena UHF

E. Saran Cara Penggunaan Modul

Untuk memperoleh hasil belajar secara maksimal, dalam menggunakan modul ini maka langkah-langkah yang perlu dilaksanakan seperti dibawah ini :

1. Bacalah dan pahami dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada masing-masing kegiatan belajar. Bila ada materi yang kurang jelas, peserta diklat dapat bertanya pada instruktur pengampu kegiatan belajar.

2. Kerjakan setiap tugas formatif (soal latihan) untuk mengetahui seberapa besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap materi-materi yang dibahas dalam setiap kegiatan belajar.

3. Untuk kegiatan belajar yang terdiri dari teori dan praktik, perhatikanlah hal-hal berikut :

a. perhatikan petunjuk-petunjuk keselamatan kerja yang berlaku. b. pahami setiap langkah kerja (prosedur praktikum) dengan baik.

(25)

4

d. gunakan alat sesuai prosedur pemakaian yang benar.

e. untuk melakukan kegiatan praktikum yang belum jelas, harus meminta ijin guru atau instruktur terlebih dahulu.

f. setelah selesai, kembalikan alat dan bahan ke tempat semula. g. jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi pada

(26)

5

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1. KABEL FREKUENSI

RADIO DAN TELEVISI

A. Tujuan

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaranini, peserta diharapkan dapat : Menguraikan macam-macam dan fungsinya kabel frekuensi radio dan televisi

B. Indikator Pencapaian Kompetensi

Menerangkan penggunaan berbagai macam kabel frekuensi radio dan televisi sesuai dengan spesifikasinya.

C. Uraian Materi

Kabel mulai ditemukan saat manusia membutuhkan sebuah alat yang berguna untuk menghubungkan suatu perangkat dengan perangkat lain. Kabel pertama kali ditemukan pada awal tahun 1400an. Proses penemuan kabel ini tidak sama antara satu jenis kabel dengan kabel lainnya. Penemuan kabel tembaga membutuhkan proses yang paling lama dibanding kabel yang lain, hingga akhirnya berhasil ditemukan sebuah telepon. Penemuan kabel koaksial mengikuti penemuan kabel tembaga. Baru-baru ini, kabel koaksial telah disempurnakan kembali dengan penemuan kabel serat optik yang sangat tipis dan mampu mentransmisikan sinyal cahaya.

1. Jenis Kabel

a. Kabel tembaga

Yang dimaksud kabel tembaga adalah kabel dengan penghantar tembaga. Kabel ini biasanya digunakan dalam instalasi rangkaian elektronika, instalasi listrik, dan instalasi antena.

(27)

6

Gambar 1.1. Kabel tembaga

b. Kabel koaksial

Kabel koaksial ditemukan oleh Oliver Heaviside,merupakan kabel yang terdiri dari dua buah konduktor.Konduktor terletak di tengah yang terbuat dari tembaga keras yang dilapisi dengan isolator dan melingkar di luar isolator pertama dan tertutup oleh isolator luar. Kabel koaksial memiliki 3 bagian utama, yakni pelindung luar, pelindung berupa anyaman tembaga, dan isolator plastik. Kabel koaksial memiliki kapasitas pita lebar (bandwidth) 10 Mbps dan kapasitas node 30 node. Contoh gambar kabel koaksial seperti gambar 1.2 di bawah.

Contoh kabel koaksial:

1) kabel koaksial RG-59A/U, merupakan kabel berwarna hitam dengan inti berupa kabel serabut. Ukuran kabel ini kurang lebih 0.25 inch (6 mm).

2) Thin coaxial cable yang merupakan kabel koaksial berdiameter rata-rata

5 mm yang berwarna gelap dan banyak digunakan dikalangan radio amatir.

3) Thick coaxial cable yang merupakan kabel berdiameter rata-rata 12 mm

dan sering dikenal sebagai yellow cable.

Gambar 1.2. Contoh kabel koaksial

c. Kabel serat optic

(28)

7 optik berukuran sangat tipis dan berdiameter sehelai rambut manusia yang saat ini paling banyak digunakan sebagai media transimisi dalam teknologi komunikasi modern.Bagian-bagian utama serat optik tersebut adalah bagian inti tempat merambatnya gelombang cahaya, lapisan selimut yang mengelilingi bagian inti dengan indeks bias yang lebih kecil, dan lapisan jaket yang melindungi bagian inti dan selimut dengan plastik yang elastis. Komponen utama sistem serat optik terdiri dari transmitter (Laser Diode dan

Laser Emmiting Diode), information channel yang berupa serat optik, dan

receiver. Gambar 1.3 merupakan contoh kabel serat optik.

Gambar 1.3. Contoh kabel serat optik

d. Manfaat

Secara umum, kabel memiliki fungsi sebagai media transimisi yang berperan untuk mempercepat penyampaian pesan. Setiap kabel memiliki spesialisasi fungsi yang berbeda-beda. Kabel tembaga seringkali digunakan sebagai penghubung ke jaringan telepon dan Ethernet. Kabel koaksial sering kita gunakan pada televisi dan radio. Sedangkan, kabel fiber optik sering kita gunakan sebagai jalinan penghubung bawah laut (underwater lines) merupakan media transmisi antar samudera.

e. Kelebihan

1) Kabel Tembaga. Beberapa kelebihan dari kabel tembaga, antara lain adalah :

a) harganya murah b) instalasinya mudah

c) mudah didapat dan fleksibel

d) menggunakan satu medium untuk semua.

(29)

8

b) pengiriman informasi yang lebih cepat c) lebih murah dari serat optik.

3) Kabel Serat Optik. Beberapa kelebihan dari kabel serat optik adalah : a) berukuran tipis dan berdiameter sehelai rambut manusia

b) dapat mentransmisikan sinyal cahaya

c) kapasitas bandwidth dan kecepatan transmisi yang sangat besar, mencapai terabyte

d) mudah untuk dibawa

e) tidak rentan terhadap gangguan frekuensi listrik.

f. Kelemahan

1) Kabel Tembaga. Beberapa kelemahan dari kabel tembaga adalah : a) rentan terhadap gangguan frekuensi listrik dan radio

b) tidak dapat mentransmisikan sinyal cahaya c) kapasitas bandwithnya yang kecil

2) Kabel Koaksial.Beberapa kelemahan dari kabel koaksial adalah : a) sulit dalam instalasinya

b) sering mengakibatkan masalah dalam koneksi jika kedua ujungnya tidak di ground dengan baik

c) lebih mahal jika dibandingkan dengan kabel tembaga

3) Kabel Serat Optik. Beberapa kelemahan dari kabel serat optik adalah : a) harganya yang mahal termasuk peralatan khusus untuk

penyambungannya

b) konstruksinya yang lemah sehingga memerlukan lapisan penguat untuk proteksi

2. Data Teknis

a. Kabel Koaksial

(30)

9

Gambar 1.4.Kabel koaksial

Dalam kabel koaksial, "on" kawat adalah konduktor pusat, beberapa bentuk kawat tembaga, padat, diameter relatif kecil, sedangkan isolasi yang sangat berat dielektriknya. Kabel koaksial memiliki bandwidth yang sangat luas, sehingga akan mengirimkan sinyal dari frekuensi 0 Hertz hingga jutaan hertz. Secara harfiah, ratusan pesan dapat di-multiplexing secara frekuensi (frequency multiplexing) dan ditransmisikan secara simultan melalui kabel koaksial tunggal, atau sebuah program televisi menempati sekitar 3.500.000 Hz dapat ditransmisikan secara bersamaan dengan ratusan percakapan telepon.

Karena memiliki atenuasi rendah, kabel koaksial tidak membutuhkan banyak penguat (amplifier) seperti ketika menggunakan kawat konvensional. Selain untuk kepentingan dalam industri telepon, semua produsen utama dari radio, televisi, radar, alat bantu navigasi, pengendalian kebakaran, pesawat, kapal, suara bawah air, dan jenis lain dari peralatan transmisi menggunakan kabel koaksial untuk jarak beberapa kilometer. TV kabel dan sistem sirkuit TV tertutup menggunakan jenis kabel ini.

Penggunaan kabel koaksial mencakup aplikasi apapun di mana kehilangan sinyal dan redaman harus dipertahankan minimum, atau di mana penghapusan gangguan dari luar adalah penting. Bagaimana kabel koaksial diidentifikasi? Kabel dibuat ketat dengan spesifikasi yang ditandai dengan tulisan RG. Contoh arti singkatan dari tulisan RG-8U ini adalah sebagai berikut :

R - FREKUENSI RADIO

(31)

10

8 - Nomor persetujuan yang ditetapkan pemerintah U - Spesifikasi yang universal

Jika huruf A, B, atau C muncul sebelum tanda /, berarti spesifikasi modifikasi atau revisi. Sebagai contoh - RG 8/U digantikan oleh RG 8A/U tetapi kedua jenis tersebut masih digunakan.

Kabel koaksial ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu kabel koaksial baseband

(kabel 50 ohm) yang digunakan untuk transmisi digital dan kabel koaksial

broadband (kabel 75 ohm) yang digunakan untuk transmisi analog.

b. Kabel koaksial Baseband

Kabel koaksial jenis ini terdiri dari kawat tembaga keras sebagai intinya, dikelilingi suatu bahan isolasi. Kabel ini dibungkus oleh konduktor silindris yang seringkali berbentuk jalinan anyaman. Konstruksi dan lapisan pelindung kabel koaksial memberikan kombinasi yang baik antara bandwidth

yang besar dan imunitas noise yang istimewa.

Bandwidth tergantung pada panjang kabel. Untuk kabel yang panjangnya 1

km, laju data bisa mencapai 1 sampai 2 Gbps. Kabel yang lebih panjang pun bisa digunakan, akan tetapi hanya akan mencapai laju data yang lebih rendah.

c. Kabel koaksial Broadband

Sistem kabel koaksial lainnya menggunakan transmisi analog dengan sistem pengkabelan pada televisi standard. Sistem seperti itu disebut broadband. Karena jaringan broadband menggunakan teknologi televisi kabel stadard, kabel dapat digunakan sampai 300Mhz dan dapat beroperasi hampir 100km sehubungan dengan pensinyalan analog, yang jauh lebih aman dari pensinyalan digital. Sebuah perbedaan penting antara baseband dengan

broadband adalah bahwa sistem broadband meliputi wilayah yang luas

(32)

11

3. Definisi Pada Kabel

a. Redaman

Redaman (Atenuasi) adalah hilangnya daya atau sinyal yang dinyatakan dalam desibel, yang biasa ditulis sebagai dB/100 ft pada frekuensi tertentu. Contohnya adalah kabel RG-59BU/CU yang memiliki kehilangan daya 1,7 dB/100 m pada frekuensi 100 MHz atau 5,6 dB/100 m pada frekuensi 1000 MHz.

Contoh data teknis kabel RG58BU/CU seperti gambar 1.5 di bawah.

Gambar 1.5. Data teknis kabel RG59BU

Apabila panjang kabel RG59BU memiliki panjang 100 m dikerjakan pada frekuensi 100MHz, maka redamannya adalah 10 x 1,3 dB = 13 dB (10 kali lipat), sebab panjang kabel 10 kali lipat dari 10 m. Redaman akan semakin besar jika kabel tersebut dikerjakan di frekuensi yang lebih tinggi.

b. Frekuensi

(33)

12

c. Impedansi

Impedansi adalah suatu istilah yang menyatakan rasio tegangan terhadap arus di kabel panjang tak terbatas. Dalam kasus kabel koaksial, impedansi dinyatakan dalam istilah "impedansi = Ohm". Kabel koaksial umumnya dikelompokkan ke dalam dua kelas utama, 50 ohm dan 75 ohm. Sebuah contoh dari masing-masing kelas adalah :

RG 8A/U impedansi 50 ohm

RG 11A/U impedansi 75 ohm

Gambar 1.6 dibawah memperlihatkan data teknis kabel koaksial RG8/U dengan berbagai macam tipe.

Gambar 1.6. Data teknis kabel koaksial RG-8

(34)

13

Gambar 1.7. Data teknis kabel koaksial RG-6/U

Pada gambar 1.7diatas yang dilingkari warna kuning menunjukkan keterangan kabel RG-6/U CATV 75Ω Coaxial Cable, ini berarti kabel koaksial RG-6/U berimpedansi 75 ohm.

d. Kapasitansi

Kapasitansi atau kapasitas adalah milik sistem konduktor dan dielektrik yang memungkinkan penyimpanan listrik ketika beda potensial atau tegangan ada antara dua konduktor. Contoh kabel dengan impedansi khas memiliki kapasitas disajikan pada tabel 1.1 di bawah.

Tabel 1.1. Tabel besar kapasitansi bermacam-macam kabel koaksial

RG atau M17 Impedansi Kabel (ohms) Dielectric Type Capacitance (pF/ft)

RG 8A/U 50 PE 29.5

RG 231A/U 50 Foam PE 25.0

RG 188A/U 50 Solid TFE 29.0

M17/6 75 PE 20.6

(35)

14

RG 140 75 Solid TFE 21.0

M17/90 93 Air space PE 13.5

M17/56 95 PE 17.0

M17/95 95 Solid TFE 15.4

RG 24A/U 125 PE 12.0

RG 114A/U 185 Air space PE 6.5

Gambar 1.8 di bawah adalah contoh besarnya kapasitansi (capacitance) dari kabel

RG-6/U.

Gambar 1.8. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (kapasitansi)

Kolom yang diberi warna merah pada gambar 1.8 di atas menunjukkan besarnya kapasitansi (capacitance). Terlihat disana besarnya kapasitansi dari kabel RG-6/U, yang mempunyai kapasitansi 15,5 pF/ft.

e. Kecepatan propagasi

(36)

15 berisolasi memiliki rasio ini dan itu dinyatakan dalam persen (%). Gambar 1.9 merupakan contoh data teknis velocity of propagation (%) dari kabel RG-6/U.

Pada kolom yang diberi warna hijau menunjukkan besarnya velocity of propagation dari kabel RG-6/U. Besarnya velocity of propagation berbeda disetiap tipe kabel. Ini dapat dilihat pada gambar diatas. Contoh misalnya RG-6/U memiliki velocity of propagation sebesar 84%. Semakin besar

velocity of propagation, maka semakin bagus kabel tersebut.Velocity of

propagation sebesar 84% ini sudah merupakan angka velocityof

propagationyang bagus.

Gambar 1.9. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (velocity of propagation)

4. Kabel Koaksial Untuk Frekuensi Radio dan Televisi

(37)

16

plastik sebagai pelindung dari panas dan air hujan. Contoh penampang kabel koaksial seperti terlihat pada gambar 1.10 dibawah.

Gambar 1.10. Penampang kabel koaksial

Ketahanan kabel koaksial terhadap interferensi gelombang elektromagnetik lebih baik daripada kabel twisted-pair. Kabel koaksial basedband memiliki impedansi karakteristik sebesar 50 Ohm, sedangkan kabel koaksial broadband memiliki impedansi karakteristik sebesar 75 Ohm.Kabel koaksial 75 ohm sering dipakai di perangkat penerima radio dan televisi juga di perangkat CATV. Di bawah ini akan dijelaskan macam-macam kabel koaksial yang memiliki impedansi karakteristik 75 Ohm.

a. Kabel koaksial RG59

Gambar 1.11. Kabel koaksial RG59

(38)

17

Tabel 1.2. Data teknis kabel koaksial RG-59

Dari data teknis diatas didapat bahwa kabel RG-59 memiliki impedance 75 ohm, velocity of propagation 66%, maximum operating frequency 1000 MHz,

capacitance 20,6 pF/ft dan maximum operating voltage 2.300 volt.Koaksial kabel RG-59 mempunyai atenuasi/pelemahan 11,48 dB/100 m (pada frekuensi 100 Mhz) atau 22,97 dB/100 m (pada frekuensi 400 Mhz) atau 37,73 dB/100 m (pada frekuensi 1000 Mhz)

b. Kabel Koaksial RG-6

Model kabel berikutnya adalah kabel koaksial RG-6. Model kabel ini dimensinya lebih besar dibandingkan kabel koaksial RG-59. Akan tetapi untuk impedansinya sama yaitu 75 ohm. Penampang kabel RG-6 seperti terlihat pada gambar 1.12di bawah.

(39)

18

Dari data teknis tabel 1.3 diatas didapat bahwa kabel RG-6 memiliki

impedance 75 ohm, velocity of propagation 65,9%, maximum operating

frequency 3 GHz, capacitance 67,59 pF/m dan maximum operating voltage

2.700 volt.

Koaksial kabel RG-6 mempunyai atenuasi/pelemahan 2,62 dB/100 m (pada frekuensi 10 Mhz) atau 9,51 dB/100 m (pada frekuensi 100 Mhz) atau 36,09 dB/100 m (pada frekuensi 1000 Mhz).

c. Kabel Coaxial RG-187 Miniatur Teflon 75 Ohm

Kabel koaksial RG-187 miniatur 75 Ohm telah berlapis perak, diselubingi tembaga, konduktor kawat baja dengan dielektrik teflon.Kabel koaksial isolasi teflon memberikaan keunggulan dan stabilitas suhu tinggi. RG-187 sering dipasang pada peralatam yang sensitif dengan sistem medis atau aplikasi data link hingga 3GHz. Penampang kabel teflon 75 ohm seperti terlihat pada gambar 1.13di bawah.Data teknis kabel koaksial RG-187 seperti ditunjukkan pada tabel 1.4 di bawah.

(40)

19

d. Kabel Heliax FSJ1-75

Kabel 1/4” (1/4 inchi) flexible foam dielectric, 75 Ohm memiliki spesifikasi

dan redaman yang berbeda dengan model lain. Kabel model ini sering

disebut dengan kabel Heliax. Gambar kabel heliax 1/4” seperti terlihat pada

gambar 1.14dibawah.

(41)

20

Tabel 1.5. Data teknis kabel heliax FSJ1-75

Dari tabel 1.5diatas terlihat bahwa impedansi kabel heliax FSJ1-75 adalah 75 ohm dengan toleransi ± 3 ohm, frekuensi kerja sampai 22 GHz, velocity sebesar 78%, kapasitansi 57 pF/m. Untuk parameter yang lain bisa dilihat pada tabel diatas.

e. Kabel Heliax ½ inchi 75 Ohm

Kabel heliax 1/2" - 75 Ohm mempunyai spesifikasi dan pelemahan kinerja lebih bagus dari kabel-kabel yang sebelumnya. Kabel ini juga sering disebut kabel Heliax LDF4-75A.Kabel Heliax LDF4-75Aseperti terlihat pada

gambar 1.15 di bawah.

Gambar 1.15. Kabel Heliax LDF4-75A

D. Aktifitas Pembelajaran

a. Langkah-langkah pembelajaran :

(42)

21 anda dapat mencarinya via internet, bertanya ke teman sejawat, atau bertanya ke instruktur jika memungkinkan.

b. Carilah 2 macam tipe kabel frekuensi radio (RF) selain yang sudah ada dalam uraian materi di atas. Ringkaslah hasilnya dan buatlah laporan singkatnya. Simpan hasilnya sebagai pengaya bagi anda tentang macam dan tipe kabel frekuensi radio (RF) dan kumpulkan hasilnya ke instruktor atau pengampu diklat.

c. Kabel hasil pencarian pada langkah b di atas, buatlah ringkasan penjelasan penggunaan kabel tersebut yang berkaitan dengan spesifikasi teknis kabel yang ada.

d. Anda diharapkan mencari referensi-referensi yang berkaitan dengan kabel frekuensi radio (RF) sebanyak-banyaknya. Anda dapat menggunakan media internet untuk mencarinya atau media lain yang ada.

E. Latihan/Tugas

1. Uraikan tentang apa yang dimaksud kabel UTP dan STP ! 2. Uraikan pemahaman anda tentang kabel koaksial !

3. Apa yang dimaksud dengan redaman pada kabel koaksial ? 4. Data teknis kabel seperti berikut

(43)

22

5. Data teknis redaman suatu kabel seperti berikut

Jika model kabel di atas panjangnya 200 meter, bekerja pada frekuensi 800 MHz, maka besar redamannya adalah ….

F. Rangkuman

Kabel mulai ditemukan saat manusia membutuhkan sebuah alat yang berguna untuk menghubungkan suatu perangkat dengan perangkat lain, dan ditemukan pada awal 1400an.Kabel tembaga contohnya adalah kabel UTP (Unshielded

Twisted Pair) dan STP (Shielded Twisted Pair). Perbedaan dari keduanya adalah

adanya pelindung dan tidak adanya pelindung pada bagian inti konduktornya.

Kabel koaksial ditemukan oleh Oliver Heaviside. Merupakan kabel yang terdiri dari dua buah konduktor, yaitu terletak di tengah yang terbuat dari tembaga keras yang dilapisi dengan isolator dan melingkar di luar isolator pertama dan tertutup oleh isolator luar.

(44)

23 Redaman (Atenuasi) adalah hilangnya daya atau sinyal yang dinyatakan dalam desibel, yang biasa ditulis sebagai dB/100 ft pada frekuensi tertentu. Impedansi adalah suatu istilah yang menyatakan rasio tegangan terhadap arus di kabel panjang tak terbatas. Kapasitansi atau kapasitas adalah milik sistem konduktor dan dielektrik yang memungkinkan penyimpanan listrik ketika beda potensial atau tegangan ada antara dua konduktor.

Velocity propagasi, biasa disebut kecepatan, adalah rasio kecepatan aliran arus

listrik di kabel terisolasi dengan kecepatan cahaya. Semua kabel berisolasi memiliki rasio ini dan itu dinyatakan dalam persen.

G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut

1. Umpan Balik

Setelah mempelajari kegiatan pembelajaran ini, periksalah penguasaan pengetahuan dan keterampilan anda tentang menerapkan penggunaan berbagai macam kabel frekuensi radio dan televisi sesuai dengan spesifikasinyamenggunakan daftar periksa di bawah ini:

No Indikator Ya Tidak Bukti

1 Menerangkan penggunaan berbagai macam kabel frekuensi radio dan televisi sesuai dengan spesifikasinya.

2. Tindak Lanjut

a. Buat rencana pengembangan dan implementasi praktikum sesuai standar di lingkungan laboratorium kerja anda.

b. Apakah anda mengimplementasikan rencana tindak lanjut ini sendiri atau berkelompok?

 Sendiri

 Berkelompok – silahkan tulis nama anggota kelompok yang lain dalam tabel di bawah.

(45)

24

c. Gambarkan suatu situasi atau isu di dalam bengkel/laboratorium anda yang mungkin dapat anda ubah atau tingkatkan dengan mengimplementasikan sebuah rencana tindak lanjut.

. . . . . . d. Apakah judul rencana tindak lanjut anda?

. . . . . . e. Apakah manfaat/hasil dari rencana aksi tindak lanjut anda tersebut? . . .

. . . f. Uraikan bagaimana rencana tindak lanjut anda memenuhi kriteria

SMART Spesifik

Dapat diukur

Dapat dicapai

Relevan

(46)

25

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : KONEKTOR

FREKUENSI RADIO DAN TELEVISI

A. Tujuan

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaranini, peserta diharapkan dapat : Menjelaskan macam-macam konektor frekuensi radio dan televisi

Menerangkan penggunaan berbagai macam konektor frekuensi radio dan televisi sesuai dengan spesifikasinya.

C. Uraian Materi

1. Konektor Frekuensi HF dan VHF

Konektor frekuensi HF dan VHF dibuat pada awal 1930-an, saat teknologi HF/VHF cukup baru. Dahulu VHF yang dalam banyak eksperimen radio amatir, sebagian besar dengan alasan teknik mulai bereksperimen dan bekerja di daerah perbatasan VHF sekitar 1926. Segera setelah itu mulai berkembang ke radio FM dan televisi maka mulai dipakai dan dinamakan kelompok konektor VHF.

Konektor VHF masih memiliki banyak tempat dalam aplikasi di mana konektor RF yang kuat tapi ekonomis diperlukan, tetapi untuk aplikasi serius penggunaannya harus dibatasi di bawah 100 MHz. Tipe N jauh lebih unggul dalam kinerja, dan juga harus dicatat konektor jenis BNC mirip dalam kinerja dengan jenis N, tetapi memiliki kelemahan.Konektor jenis PL-259/SO-239 seperti terlihat pada gambar 2.1 di bawah.

(47)

26

Konektor frekuensi HF/VHF jenis PL-259/SO-239 adalah konektor yang paling sering digunakan dan umum ada di pasaran. Karena konektor ini tergolong murah dan mudah dalam pemasangannya, serta frekuensi kerja di band HF dan VHF. Gambar 2.1. di atas memperlihatkan konektor jenis PL-259/SO-239 untuk kabel jenis RG-8. Sedangkan untuk kabel jenis RG-58 yang penampang kabelnya lebih kecil, konektor PL-259/SO-239 seperti terlihat pada gambar 2.3. dibawah.

Gambar 2.2.Konektor PL-259 male untuk kabel RG-58

a. Konektor BNC

Gambar 2.3.Konektor BNC maledanfemale

Konektor BNC seperti terlihat pada gambar 2.3di atas,dapat bekerja pada frekuensi 2 GHz atau lebih tinggi. Nama lain : The "Bayonet Neil - Concelman" atau "Bayonet Navy Connector" atau "Baby Neil Connector", tergantung pada sumber informasi. Karl W. Concelman diyakini telah menciptakan "C" konektor. BNC menggunakan konduktor yang di tempatkan di luar dan beberapa dielektrik plastik pada setiap konektor.

b.

KonektorTNC

(48)

27 Konektor TNC seperti gambar 2.4di atasdapat bekerja pada daerah 2 GHz atau lebih tinggi. Konektor TNC merupakan versi threaded dari konektor BNC. Pada konektor jenis TNC ini, untuk menyambungkan dan mengencangkan antara konektor male dan female menggunakan pengunci ulir. Sementara pada konektor tipe BNC menggunakan pengunci hanya dengan memutar dan lock pengunci di lubang.

c.

KonektorF

Konektor F seperti gambar 2.5di bawah, dapat bekerja di frekuensi 250 MHz sampai 1 GHz, Konektor "F" seri terutama digunakan dalam aplikasi kabel dan antena televisi. Biasanya ini digunakan pada karakteristik impedansi 75 ohm.

Gambar 2.5. Konektor F maledan female

2. Konektor Frekuensi UHF/SHF

Konektor-konektor berikut dapat bekerja di frekuensi UHF maupun SHF dan banyak digunakan dalam aplikasi RF saat ini.

a. Konektor N

Gambar 2.6. Konektor N male

(49)

28

Labs. Tipe N menggunakan gasket internal untuk penutup dan ada celah udara antara pusat dan konduktor luar.

b. Konektor 7/16 DIN

Gambar 2.7. Konektor 7/16 DIN maledanfemale

Konektor 7/16 DIN seperti gambar 2.7di atasmerupakan konektor yang relatif baru, lebih populer sebagai interkoneksi yang disebut aplikasi seluler "wireless" dan lainnya, terutama pada menara. Keuntungan utama adalah lebih baik dari konektor tipe N. Mampu bekerja sampai frekuensi 7,5 Ghz, menggunakan gasket karet dan perak atau piringan emas.

c. Konektor SMA

Gambar 2.8. Konektor SMAmale dan female

Konektor SMA seperti gambar 2.8 di atas bekerja pada frekuensi 12 GHz atau lebih. SMA (miniatur A) konektor dirancang oleh Bendix Scintilla

Corporation dan merupakan salah satu yang paling umum digunakan untuk

konektor RF/microwave saat ini. Hal ini dimaksudkan untuk digunakan pada kabel semi-rigid.

(50)

29 komunikasi yang dipasangi konektor jenis ini aman.Konektor SMA saat ini sudah banyak dipasaran dan harganyapun murah. Tetapi ada kekurangannya yaitu tingkat kepresisian akan mempengaruhi daya tahan dan kinerjanya, dan dapat menyebabkan keausan meningkat ketika dikawinkan dengan konektor lainnya.

Sebagian besar konektor SMA memiliki koefisien refleksi tinggi dibandingkan konektor lain yang tersedia untuk digunakan sampai frekuensi 24 GHz karena kesulitan dielektriknya. Beberapa produsen menilai versi khusus berkualitas tinggi dari konektor SMA yang memenuhi standar konektor SMA setinggi 26,5 GHz.

d. TV Aerial Connector

Gambar 2.9. Konektor aerial TVmale dan female

Gambar 2.9diatas menunjukkan konektor aerial untuk antena televisi. Konektor ini tidak asing bagi kita dan paling banyak digunakan dalam aplikasi antena televisi rumahan. Bentuknya yang sederhana dan mudah dalam pemasangannya membuat konektor ini terpilih untuk aplikasi disambungan/terminal antena televisi. Dengan demikian diharapkan orang awam tentang konektor sekalipun dapat memasangnya.

D. Aktifitas Pembelajaran

1. Langkah-langkah pembelajaran :

a. Bacalah dan pahami uraian materi di atas. Catat materi yang belum anda fahami dan coba mencari jawabannya. Untuk mencari jawabannya anda dapat mencarinya via internet, bertanya ke teman sejawat, atau bertanya ke instruktur jika memungkinkan.

(51)

30

konektor tersebut. Simpan hasilnya sebagai pengaya bagi anda tentang macam dan tipe konektor frekuensi radio (RF) dan kumpulkan hasilnya ke instruktor atau pengampu diklat.

c. Siapkan konektor F 2 buah dan kabel antena TV (misal kabel tipe 5C) sepanjang 2 meter. Pasang konektor F tersebut di ke dua ujung kabel. Tunjukkan hasilnya ke instruktor atau pengampu diklat.

E. Latihan/Tugas

1. Berikut adalah gambar konektor ….

2. Konektor Bayonet Navy Connector dapat bekerja sampai frekuensi ….

3. Konektor ini dapat bekerja di frekuensi 250 MHz sampai 1 GHz, banyak digunakan dalam aplikasi kabel dan antena televise. Konektor tersebut adalah ….

4. Konektor ini dirancang pada tahun 1940 untuk sistem militer yang beroperasi di bawah 5 GHz. Konektor yang dimaksud adalah ….

5. Perhatikan gambar konektor dibawah ini

Konektor di atas diaplikasikan pada perangkat ….

F. Rangkuman

(52)

31 Konektor BNC dapat bekerja pada frekuensi 2 GHz atau lebih tinggi. Nama lain : The "Bayonet Neil - Concelman" atau "Bayonet Navy Connector" atau "Baby Neil

Connector". Konektor TNC merupakan versi threaded dari konektor BNC. Ini

membantu mengatasi kebocoran dan masalah stabilitas geometris aplikasi hingga 12 GHz.Konektor "F" seri digunakan dalam aplikasi kabel dan antena televisi.

Konektor SMA ini bekerja pada frekuensi 12 GHz atau lebih. SMA (miniatur A) konektor dirancang oleh Bendix Scintilla Corporation dan merupakan salah satu yang paling umum digunakan untuk konektor RF/microwave saat ini. Penggunaan konektor SMA saat ini dapat anda lihat pada perangkat handy transceiver (HT) yang terkini, terutama HT yang bekerja di frekuensi VHF/UHF.

G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut

1. Umpan Balik

Setelah mempelajari kegiatan pembelajaran ini, periksalah penguasaan pengetahuan dan keterampilan anda tentang menerapkan penggunaan berbagai macam konektor frekuensi radio dan televisi menggunakan daftar periksa di bawah ini:

No Indikator Ya Tidak Bukti

1 Menerangkan penggunaan

berbagai macam konektor frekuensi radio dan televisi sesuai dengan spesifikasinya

2. Tindak Lanjut

a. Buat rencana pengembangan dan implementasi praktikum sesuai standar di lingkungan laboratorium kerja anda.

b. Apakah anda mengimplementasikan rencana tindak lanjut ini sendiri atau berkelompok?

 sendiri

(53)

32

No : Nama anggota kelompok lainnya (tidak termasuk diri anda)

c. Gambarkan suatu situasi atau isu di dalam bengkel/laboratorium anda yang mungkin dapat anda ubah atau tingkatkan dengan mengimplementasikan sebuah rencana tindak lanjut.

. . . . . . d. Apakah judul rencana tindak lanjut anda?

. . . . . . e. Apakah manfaat/hasil dari rencana aksi tindak lanjut anda tersebut? . . . . . . f. Uraikan bagaimana rencana tindak lanjut anda memenuhi kriteria

SMART Spesifik

Dapat diukur

Dapat dicapai

Relevan

(54)

33

KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: TIPE ANTENA

A. Tujuan

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran ini, peserta diharapkan dapat : Menjelaskanberbagai macam tipe antena sesuai dengan spesifikasinya.

Menerangkan penggunaan berbagai macam tipe antena sesuai dengan spesifikasinya.

C. Uraian Materi

Salah satu bagian penting dari suatu pemancar radio adalah antena.Antena merupakan sebatang logam yang berfungsi menerima getaran listrik dari

transmitter dan memancarkannya sebagai gelombang radio. Antena tersebut

berfungsi pula sebaliknya yaitu menampung gelombang radio dan meneruskan gelombang listrik ke penerima.

Seringkali agar pancarannya cukup besar diterima oleh stasiun lawan bicara, usaha yang dilakukan adalah menaikkan power dengan tanpa memperhatikan faktor-faktor lain tersebut di atas. Memang usaha meperbesar power secara teknis merupakan usaha yang paling mudah, akan tetapi hal ini adalah usaha yang kurang efektif dan cenderung merupakan suatu pemborosan.Selain propagasi dan posisi pemancar ada faktor bandwidth pancaran yang dapat dikatakan bahwa makin sempit bandwidth makin kuatlah pancaran.

1. Tipe Antena Dipole Setengah Gelombang

Sebatang logam yang panjangnya ¼ Lambda (λ) akan beresonansi dengan baik bila ada gelombang radio yang menyentuh permukaannya. Jadi bila pada ujung coax bagian iner disambung dengan logam sepanjang ¼ λ dan outer-nya di

ground, ia akan menjadi antena. Antena semacam ini hanya mempunyai satu

pole dandisebut monopole (mono artinya satu). Apabila outer dari coax tidak

di-ground dan disambung dengan seutas logam sepanjang ¼ λ lagi, menjadi antena

(55)

34

terdiri hanya satu kawat saja disebut single wire dipole, bisa juga dengan dua kawat yang ujung-ujungnya dihubungkan dinamakan two wire folded dipole, bisa juga terdiri atas 3 kawat yang ujung-ujungnya disambung dinamakanthree wire folded dipole.

Gambar 3.1. Antena Monopole dan Dipole

Kadang antena belum tentu sesuai impendansinya. Oleh karenanya harus disesuaikan impendasinya. Antena Monopole dan Dipole seperti terlihat pada gambar 3.1 di atas.

Cara me-matching-kan antena yang baik ialah dengan menggunakan alat khusus yaitu Dip Meter dan impendance meter atau dapat juga menggunakan SWR

analyser. Apabila alat tersebut tidak tersedia, matching dilakukan dengan

menggunakan transceiver dan SWR meter. Pemasangan SWR meter saat matching antena seperti terlihat pada gambar 3.2 dibawah ini.

Gambar 3.2. Cara pemasangan SWR meter saat matching antena

(56)

35 telepon, televisi dan perangkat audio lainnya. Makin rendah letak antena, sayap-sayapnya cenderung makin pendek.

Rumus panjang gelombang seperti berikut:

Rumus panjang gelombang dalam meter adalah :

 = dalam meter f = Mhz

Rumus-rumus di atas adalah panjang gelombang di udara. Cepat rambat gelombang listrik pada logam itu lebih kecil, ialah 0.95 kali gelombang radio di udara. Jadi untuk menghitung Lambda antena, rumus tersebut menjadi :

Pola radiasi dari antena dipole di ruang bebas terlihat seperti angka 8, hal ini dikarenakan ada pengaruh dari grounding tanah. Pemasangan antena Dipole dengan ketinggian 1  (1 panjang gelobang) atau lebih dari permukaan tanah dan kemiringan pemasangan dari garis horizontal akan mengubah pola radiasi antena Dipole tersebut, seperti terlihat pada gambar 3.3dibawah.

(57)

36

Gambar 3.4memperlihatkan respon antena dipole di ketinggian tertentu saat sudah dipasang di tempatnya.

Gambar 3.4. Respon antena Dipole di ketinggian

Gambar 3.5 di bawah memperlihatkan gambaran pola radiasi antena Dipole jika dipasang di suatu ketinggian dari atas tanah.

Pola respone sudut elevasi antena Dipole jika ditempatkan diketinggian½ panjang gelombang dari atas tanah.

Pola respone sudut elevasi antena Dipole jika ditempatkan diketinggian 1 panjang gelombang dari atas tanah.

Gambar disamping menun-jukkan pola azimuth dari antena Dipole untuk dua ketinggian di sudut elevasi untuk tinggi ½λ di atas tanah pada sudut elevasi 30°

Gambar 3.5. Pola sudut elevasi di ketinggian antena tertentu

(58)

37

Gambar 3.6. Mengumpan daya pada antena Dipole

Antena Dipole tidak harus dipasang horizontal dan lurus. Jika lahan tidak memenuhi syarat untuk memasang antena Dipole secara horizontal, maka dapat dipasang sesuai dengan lahan atau tempat yang tersedia. Salah satunya dipasang menyerupai huruf V terbalik (Inverted V Dipole).

Inverted V dipole cukup memerlukan 1 tiang penyangga yang diletakkan di

tengah. Sementara kedua sayap bentangan antenanya ditarik ke bawah arah kanan kiri dari tiang, kemudian dikaitkan dengan sesuatu, yang mempunya ketinggian tertentu dari atas tanah seperti terlihat pada gambar 3.7 di bawah.

Gambar 3.7. Inverted V Dipole

2. Tipe Antena Vertikal

Salah satu antena paling terkenal adalah vertikal, yaitu terdiri dari sebuah radiator vertikal dengan ditambahkan radial ground dibawahnya, terbuat dari kawat konduktor maupun tubing aluminium.

(59)

38

Selain hal tersebut diatas, dibandingkan dengan antena horisontal, antena vertikal memiliki masalah berupa ground return loss, ada 2 (dua) macam, yaitu:

near field dan far-field ground lossess. Secara sederhana ground return loss bisa

dijelaskan sebagai berikut, yaitu arus yang hilang pada ground sistem antena vertikal, lebih jelasnya dapat dilihat seperti gambar 3.8dibawah.

Gambar 3.8. Ground Loss

Efek dari ground losses ini adalah berubahnya pola radiasi terutama pada sudut kecil (low elevation angle – biasanya untuk keperluan DX/komunikasi jarak jauh) dan yang paling merugikan adalah berkurangnya gain antenna dibandingkan dengan kondisi idealnya. Sebagai gambaran, berdasarkan ilustrasi pada gambar 3.9dibawah, dibandingkan dengan kondisi idealnya, pada sudut elevasi 10 derajat terjadi pengurangan gain sebesar hampir 6dB, sementara pada sudut elevasi 60 derajat pengurangan sekitar 2dB.

Gambar 3.9. Radiation pattern

Low angle radiation atau sudut radiasi/ elevasi yang kecil, yang cocok digunakan

(60)

39 kebumi, demikian seterusnya, sampai dengan sinyal tersebut lenyap akibat redaman yang dialaminya selama perjalanan bolak-balik bumi ke angkasa, seperti terlihat pada gambar 3.10 di bawah.

Gambar 3.10. Skip Distance on HF

Antena vertikal biasanya lebih mudah untuk dibuat dan didirikan dibandingkan dengan antena horisontal, dengan demikian antena vertikal memiliki cost versus

performance yang lebih baik dibandingkan dengan antena horisontal.

Ground radial bisa dibuat dari berbagai jenis konduktor, mulai dari kawat email sampai dengan tubing aluminium. Bila antena diletakkan tepat diatas permukaan tanah, maka ground radial bisa digelar diatas permukaan tanah, atau dikubur beberapa cm dibawah permukaan tanah.

Tabel 3.1. Number of radial ground

Tabel 3.1 diatas memperlihatkan hubungan dari panjang dan jumlah radial

ground pada sebuah antena vertikal ¼ lambda, relatif terhadap ground radial sempurna (teoritis). Terlihat bahwa makin banyak dan besar ukuran ground

radial, maka makin kecil juga loss yang dialaminya pada sudut elevasi kecil.

(61)

40

ditunjukkan pada garis solid, sementara reaktansi antena X ditunjukkan dengan garis bertitik-titik.

Gambar 3.11. Radiator length

Gambar 3.12. Short Vert Design

(62)

41 C saja.Bila dilihat dari rangking efisiensi, maka antena A paling efisien dan C paling tidak efisien, karena pada desain C maksimal arus justru paling banyak diserap oleh trap loading coil.

Antena akan melihat trap loading coil mirip seperti radiator dengan suatu panjang tertentu, dengan demikian secara fisik distribusi arus diujung panas (ujung coil terdekat dengan feedpoint) tiba-tiba akan turun diujung dingin (ujung coil terjauh dengan feedpoint antenna) trap loading coil, dengan kata lain perbedaan arus tersebut diserap oleh coil, sehingga kita kehilangan banyak daya pada coil tersebut. Lebih jelasnya lihat gambar 3.13 di bawah.

Gambar 3.13. Trap coil loss

Untuk desain A dan B untuk mengatrol efisiensi antena dilakukan dengan cara mengkombinasikan trap loading coil yang bersifat induktif dengan capacitancehat

yang bersifat induktif, perpaduan antara keduanya akan menambahkan nilai resistance kepada antena, sementara itu nilai reaktansi antena diminimisasi.

3. Antena Tipe T

Antena tipe T biasanya disebut antena dipole horizontal. Ini dikarenakan bentuknya seperti huruf T, seperti terlihat pada gambar 3.14dibawah.

(63)

42

Dari begitu banyak jenis pilihan antena, maka antena Dipole adalah yang paling disukai banyak Amatir Radio atau penggila radio karena beberapa kelebihannya, yaitu murah, effisien, mudah dibuat, cukup memakai kawat tembaga atau sejenisnya, broad-band, dan lain sebagainya. Bentuk antena Dipole horizontal

terlihat seperti gambar 3.15dibawah.

Gambar 3.15. Rancangan antena tipe T

Agar dapat beresonansi, maka panjang total sebuah Dipole (L) adalah 0,5x K, dimana adalah panjang gelombang diudara dan K adalah velocity factor pada kawat tembaga. Untuk ukuran kawat tembaga yang relative kecil (hanya berdiameter beberapa mm) jika dibandingkan setengah panjanggelombang, maka nilai K diambil sebesar 0,95 dan cukup memadai sebagai awal start. Sehingga rumus untuk menghitung total panjang sebuah antena Dipole adalah sebagai berikut:

f adalah frekwensi kerja yang diinginkan.

 adalah panjang gelombang diudara L adalah panjang total antena Dipole

K adalah velocity factor yang diambil sebesar 0,95.

a. Impedansi dan Feeding line.

(64)

43 jarak antara Transceiveranda dengan feed point kurang dari 15 meter, anda bisa memakai coax type RG-58/U, tetapi jika jaraknya melebihi 15 meter, sebaiknya memakai coax type RG-8/U atau type RG-213 atau type 8214.

Kabel coax yang panjang akan memberikan loss yang besar sehingga power yang dikeluarkan oleh Transceiver saat mencapai antena bisa tinggal separuhnya. Pada frekuensi kerja 144 MHz, kabel coax type RG-58/U sepanjang 30 meter bisa membuat power yang dikeluarkan transceiver

tinggal seperempatnya saat mencapai feed point.

b. Instalasi antena Dipole.

Untuk memperoleh performance yang baik, antena dipole sebaiknya dipasang flat top pada ketinggian minimum ¼. Jadi untuk Band 80 meter, antena dipole sebaiknya dipasang minimum setinggi 20 meter. Arah pancaran antena dipole adalah tegak lurus pada arah kawat antena dan sejajar dengan ground.

Untuk memenuhi hal tersebut tentunya sangat sulit, terutama pada band160 meter karena ketinggian antena bisa mencapai 40 meter. Usahakan memasang antena dipole setinggi mungkin karena unjuk kerjanya untuk DX (komunikasi jarak jauh) akan jauh lebih baik karena sudut elevasinya lebih kecil.Arah pancaran antena dipole seperti gambar 3.16 di bawah.

(65)

44

4. Antena Tipe L Terbalik

Model antena lain yang bisa ditemukan dalam pemakaian antena untuk HF (frekuensi tinggi) adalah antena model L terbalik (Inverted L Antenna). Biasanya antena ini terbuat dari kawat tunggal yang sudah diperhitungkan panjangnya sesuai dengan kebutuhan. Untuk rumus panjang antena seperti dijelaskan pada bab sebelumnya.

Secara umum metode antena model ini dinamakan model Flat Loap atau puncak rata. Daya kemampuan sama seperti antena vertikal yaitu pola pancarannya ke semua arah atau omnidirectional. Ilustrasi antena L terbalik seperti gambar 3.17dibawah.

Gambar 3.17. Pemasangan antena L terbalik

Antena ini di-feed di bagian pangkal (bawah) kawat dengan menggunakan coax 50 ohm. Di lokasi yang konduktifitas tanahnya cukup baik, untuk pentanahan atau grounding cukup dihubungkan ke earthing rod berupa pipa galvanized

diameter 0.5” sepanjang 2 meter yang ditancapkan ke dalam tanah. Dasar

antena L terbalik seperti gambar 3.18dibawah.

(66)

45 Seperti terlihat pada gambar diatas, untuk antena model L terbalik ini memungkinkan pembuat untuk mengatur ketinggian ataupun bentangan antena sesuai dengan lahan atau tempat yang ada. Pada model antena L terbalik seperti gambar diatas, feedpoint atau pengumpanan antena terdapat pada ujung bawah antena. Tentunya harus diperhatikan ketinggian feedpoint dari atas tanah, sehingga tidak menyentuh ke tanah (grounding).

Gambar 3.19. Model antena L terbalik dengan Feedpoint di atas

Model antena pada gambar 3.19 diatas adalah model antena L terbalik dengan meletakkan feedpoint diatas, atau dibagian sudut 900_{. Perbedaan dengan antena} model L terbalik yang sebelumnya (dasar) adalah terletak pada ketinggian dan dimensi panjang bentangan horizontalnya, selain perbedaan pada feedpoint-nya.

5. Antena Tipe Sloper

Antena tipe Sloper merupakan salah satu model antena yang mudah sekali dalam pembuatannya, sebab cukup memasangnya dengan posisi miring menghadap tanah dengan sudut radiasinya 450_{sampai dengan sudut 60}0_.

Antena tipe Sloper adalah antena dengan panjang 1/4 atau 1/2 yang pemasangannya dibentangkan miring dari ketinggian menuju ke bawah (tanah). Ilustrasi gambar antena tipe sloper seperti gambar 3.20dibawah ini.Antena tipe Sloper ini mempunyai keunggulan yaitu pola pancaran yang melingkar

(omnidirectional) dan membutuhkan lahan yang tidak luas. Kelemahannya

(67)

46

Gambar 3.20. Antena model Sloper

6. Antena Tipe Dipole Vertikal

Antena vertikal adalah jenis antena yang mudah dibuat dengan material penghantar elektrik, kawat atau sejenisnya dengan ukuran 1/8, 1/4, 5/8, 7/8 lamda dari panjang gelombang. Apabila antena diletakan dekat dengan ground

maka bumi menjadikan image dari distribusi curent dan voltages yang tak terlihat secara fisik. Antena dipole vertikal dibuat karena tuntutan yang timbul, antara lain lahan pendirian antena yang sempit dan keinginan pancaran yang baik. Maka dibuatlah antena model dipole vertikal. Contoh gambar antena dipole vertikal seperti gambar 3.28 dibawah ini.

(a) (b)

(68)

47 Kebanyakan antena bermasalah dengan ground losses resistance, ada yang memasangnya dalam ketinggian tertentu dan ada pula yang di letakan rata dengan tanah ada pula yang diletakan di samping bangunan metal atau beton. Tentunya mengakibatkan perubahan radiasi dan ground resistance dan juga feed

point impedance.

7. Antena TV

Antena TV biasanya berbentuk Yagi yang digunakan secara luas dan merupakan salah satu antena dengan desain paling sukses atau banyak digunakan untuk aplikasi RF direktif. Antena Yagi-Uda adalah nama lengkapnya, pada umumnya dikenal dengan sebutan Yagi atau antena Yagi.

Antena Yagi Uda disusun dengan beberapa elemen atau bagian. Elemen Antena Yagi Uda terdiri dari :

 Driven

 Reflector

 Director

 Boom

Driven adalah titik catu dari kabel antena, biasanya panjang fisik driven adalah setengah panjang gelombang (0,5 λ) dari frekuensi radio yang dipancarkan atau diterima.

Reflektor adalah bagian belakang antena yang berfungsi sebagai pemantul sinyal,dengan panjang fisik lebih panjang daripada driven. panjang biasanya adalah 0,55 λ (panjang gelombang).

Director adalah bagian pengarah antena, ukurannya sedikit lebih pendek daripada driven. Penambahan batang director akan menambah gain antena, namun akan membuat pola pengarahan antena menjadi lebih sempit. Semakin banyak jumlah director, maka semakin sempit arahnya.

(69)

48

Antena Yagi mempunyai karakteristik tersendiri yang disebut pola radiasi. Pola radiasi antena yagi adalah 'direksional'. Artinya perambatan sinyal dari antena ini hanya terletak pada satu arah garis lurus. Jika terjadi kemiringan sudut dari antena pemancar atau sumber sinyal, maka sinyal yang diterima akanmenjadi kurang bagus. Pola radiasi direksional Antena Yagi Uda digambarkan seperti gambar 3.22 berikut:

Gambar 3.22. Pola radiasi antena Yagi

Kita perhatikan gambar diatas, pola 1 adalah pola pancaran antena dipole. Bila pada antena dipole diberikan sebuah reflektor dan director, maka akan kita peroleh pola pancaran seperti tergambar sebagai pola 2. Pancaran ke satu arah akan menjadi lebih jauh sedangkan pancaran ke jurusan lainnya akan menjadi jauh lebih kecil.Antena pengarah dikatakan mempunyai gain, yang dinyatakan dalam dB. Gain adalah perbandingan logarithmik antara daya antena dibandingkan dengan dipole ½ lambda. Apabila sebagai pembanding digunakan antena isotropik, maka gain dinyatakan dalam dBi. Misalnya antena dipole ½ Lamda mempunyai gain sebesar +2.1 dBi terhadap isotropic. Akan tetapi pada umumnya gain suatu antena yang digunakan pembanding adalah dipole ½ lamda.

Perbandingan kuat pancaran ke arah depan dengan arahbelakangdisebut frontto

back ratio.Sedangkan perbandingan kuat pancaran ke depan dengan kuat

pancaran ke arah samping disebut front to side ratio. Untuk mengetahui keberhasilan kita membuat antena pengarah, secara praktis dapat kita amati dari

front to back ratio-nya. Makin besar front to back ratio menandakan makin

(70)

49

a. Antena TV VHF

Antena yagi VHF yang dibahas disini adalah antena VHF yang biasanya dipakai untuk aplikasi pada televisi. Awal berdirinya siaran televisi di tanah air adalah di band VHF. Dan sekarang masih banyak siaran TV di daerah yang masih menggunakan band VHF ini.

Gambar 3.23. Antena TV VHF

Model antena VHF seperti terlihat pada gambar 3.23diatas. Antena model ini dulu sering kita lihat, di era tahun 80-an. Dengan perkembangan jaman yang pesat, maka sekarang sudah jarang siaran televisi komersial yang siarannya berada di band VHF. Siaran televisi komersial sekarang ini banyak yang di band UHF. Namun demikian band VHF masih digunakan untuk siaran televisi komunitas. Antena TV VHF ini biasanya bekerja di chanel 6 – 12.

b. Antena TV UHF

Antena TV UHF saat ini yang paling banyak digunakan untuk penerima TV, sebab banyak siaran TV yang beralih ke band UHF. Bisa dilihat hampir di setiap rumah saat ini memasang antena TV UHF ini. Salah satu model antena TV UHF terlihat seperti gambar 3.24 dibawah.

(71)

50

Antena TV UHF biasanya bekerja di chanel 21 – 69. Hal ini diharapkan agar dapat menerima siaran TV di band UHF dengan baik disemua chanel. Apabila daerah kerja antena tidak sesuai dengan frekuensi kerja siaran TV maka hasil penerimaan gambar tidak bisa baik atau sempurna seperti terlihat pada gambar 3.25 di bawah.

Gambar 3.25. Antena TV kurang sesuai daerah kerjanya

Gambar 3.26. Antena TV sesuai daerah kerjanya

(72)

51

8. Cara Memilih dan Memasang Antena TV yang Efektif

Sering kita dibuat jengkel bila suatu saat sedang melihat suatu siaran TV tiba-tiba terganggu karena gambar atau suara siaran memudar penuh dengan semut. Hal ini terjadi terutama pada siaran TV yang menggunakan modulasi analog, misal pada siaran UHF atau VHF. Memang kecenderungan perkembengan teknologi elektronika mengarah ke sistem digital, ini ditandai dengan maraknya operator siaran TV berlangganan. Gambar 3.27 di bawah merupakan contoh antena TV UHF.

Gambar 3.27. Antena TV UHF

Perusahaan telekomunikasi yang ada di Indonesia mulai mencoba memasarkan jasa siaran TV kabel melalui jalur layanan internet. Siaran TV satelite yang biasa masyarakat sebut siaran parabola juga menghasilkan gambar dan suara yang bagus, tapi untuk dapat menikmatinya paling tidak harus mengeluarkan dana jutaan rupiah guna membeli seperangkat sattelite receiver, reflektor, feed horn

dan rotater.

Tapi sampai saat ini Siaran TV (UHF dan VHF) analog masih menjadi favorit masyarakat karena lebih murah (gratis), dari sisi kualitas gambar dan suara tentu saja berbeda dengan sistem digital. Tapi ini bi